探討二氧化氯在飲用水中消毒副產物的生成情況分析

來源:http://www.amormio929fm.com/ 作者:餘氯檢測儀 時間:2019-07-19

  摘要:分析在使用二氧化氯對飲用水進行消毒時副毒物的生成情況。方法:以小河水和湖水為處理對象,分析研究了再消毒過程中二氧化氯的消耗量以及亞鋁酸鹽的生產量之間的聯係,測定二氧化氯對COD的去除情況。結果:在對飲用水進行消毒時副產物亞鋁酸鹽的產生量與二氧化氯的消耗量成正比,與二氧化氯的投入量與水體中COD濃度沒有直接關係。結論:在進行實驗室,隨著二氧化氯在水樣中投入量的加大,二氧化氯餘量、餘氯、亞氯酸鹽含量、二氧化氯消耗量、COD去除率都逐漸加大,副產物亞鋁酸鹽的產生量與二氧化氯的消耗量成正比。

  關鍵詞:二氧化氯;飲用水消毒;副產物;生成情況

  二氧化氯在處理微汙染水和出廠水消毒處理中應用相對比較廣泛。針對二氧化氯在飲用水消毒過程中出現的副產物亞氯酸鹽超標現象,消毒對保障飲用水衛生安全具有重要意義[1]。二氧化氯因具有光譜殺菌性、對絕大多數細菌和病原微生物的滅活效果好、不易生產抗藥性、鹵代副產生物生成量少等優點而日益受到人們的廣泛關注[2]。但二氧化氯在消毒過程中也產生副產物,主要是亞鋁酸鹽和鋁酸鹽,其中鋁酸鹽的生成量遠小於亞鋁酸鹽的生成量,因此本文將亞鋁酸鹽作為二氧化氯消毒副產物的代表物質,通過對多種水樣的二氧化氯消毒試驗,研究二氧化氯投加量、二氧化氯消耗量、COD濃度等因素與亞鋁酸鹽生成量之間的關係,探索二氧化氯消毒副產物的生成規律及影響因素。

  1.實驗材料與方法

  1.1一般資料

  選取實驗原水源為湖水和小河水2種,湖水:清澈透明,pH值=7.84,COD=310mg/L;小河水:清澈透明,pH值=7.73,COD=16mg/L。兩者在試驗中采取的試驗方法完全一致。

  1.2 試驗方法

  針對采取的小河水和湖水的水樣,使用新一代二氧化氯製備反應器,製備濃度分別為594.08、524.23、672.92mg/L的二氧化氯消毒液,然後分別將一定數量的消毒液投放在300mL的未經過處理的水樣中,對水廠的消毒方法進行模擬,待消毒液在水樣中反應60min之後,檢測水樣中餘氯、二氧化氯餘量、氯酸鹽、亞氯酸鹽和COD濃度等。為檢測二氧化氯在水樣中的使用濃度是否會對腐殖酸氯化消毒產生副產物的產生造成影響,在試驗中,控製二氧化氯的預氧化時間,和二氧化氯的使用量。

  1.3 評定方法

  根據《生活飲用水衛生標準》(GB5749-2006)規定的限值(0.7mg/L),餘氯值符合(GB5749-2006)的要求。

  2 結果

  2.1 二氧化氯對小河水水樣的消毒情況

  在小河水的消毒試驗當中,二氧化氯的使用量為0.52-5.27mg/L,檢測了餘氯、二氧化氯餘量、氯酸鹽、亞氯酸鹽和COD濃度等指標。試驗的條件下,二氧化氯剩餘量為0.03-2.24mg/L,餘氯值為0.01-0.79mg/L,亞氯鹽酸含量總值為0.20-3.16mg/L,對COD的去除率為1.42%-22.85%;經試驗結果表明,在試驗中,隨著二氧化氯投入量的加大,二氧化氯餘量、餘氯、亞氯酸鹽含量、二氧化氯消耗量、COD去除率都逐漸加大,當二氧化氯的投入量減小到2.08ml/L時,亞氯酸鹽含量為0.75ml/L、餘氯值為0.08mg/L,此時亞氯酸鹽的含量已經超出《生活飲用水衛生標準》(GB5749-2006)規定的限值(0.7mg/L),而且,餘氯值也不符合(GB5749-2006)的要求(≥0.1mg/L)。

  2.2 二氧化氯對湖水水樣的消毒情況

  湖水水樣的COD濃度相對比較高,使用去離子水進行10倍稀釋後方可進行使用,稀釋後的湖水水樣COD值為32.0mg/L。針對湖水水樣進行試驗,二氧化氯的投加量為0.40-6095mg/L,餘氯值為0.13-(>1.0)mg/L,亞鋁酸鹽含量為0.02-0.68mg/L,COD的去除率為1.25%-7.50%;經試驗表明,隨著二氧化氯投入量的加大,二氧化氯的餘量、亞鋁酸鹽含量、餘氯、二氧化氯消耗量、COD去除率都逐漸加大,二氧化氯餘量明顯增加,對COD的去除率在二氧化氯加入量>1.0mg/L之後變化不明顯。在試驗的前提條件下,湖水水樣經過使用不同量的二氧化氯消毒後,亞鋁酸鹽含量均低於0.7mg/L,餘氯值高於0.1mg/L,符合《生活飲用水衛生標準》(GB5749-2006)規定的限值要求。

  3 討論

  近年來,化學預氧化技術成為一種重要的水處理方法,並在水處理工作上得到了越來越廣泛的應用。化學預氧化市通過預氧化劑氧化分解水中的有機物,滅活水中的藻類和微生物,具有除臭、除味和降低後續淨水工藝負荷的特點[3]。最近幾年來人們也越來越關注二氧化氯預氧化效果,其氧化勢為1.5V,是一種強氧化劑和消毒劑,作用效果不受氨氮和pH變化的影響,已經被廣泛應用於微汙染原水預處理和出廠水消毒處理過程中。在微汙染原水預處理方麵,二氧化氯可以起到較好的除臭、除藻、脫色、助凝、除鐵錳、除酚的作用[4]。

  二氧化氯在飲用水消毒的應用過程中,副產物亞鋁酸鹽的產生量和待消毒水體對二氧化氯的消耗量有直接關聯,待消毒水體對二氧化氯的消耗量與壓氯酸鹽的生成量呈正比[5]。待消毒水樣對二氧化氯的消耗量與水樣的COD濃度沒有直接關聯,二氧化氯的消耗量不隨水樣的COD濃度升高而加大[6]。經試驗表明,湖水水樣的COD濃度明顯對小河水水樣要高,但小河水水樣所消耗的二氧化氯卻高於湖水水樣。因此雖然二氧化氯氧化性較強,但是在對水中COD進行去除時具有一定的選擇性,與水中所含的有機物性質有很大的關聯。二氧化氯的使用濃度超過一定範圍之後,其潛能迅速增加,過量的二氧化氯會和有機物產生反應生成乙醛,使得DCAN的生成量加大。

  經試驗表明,不管是小河水水樣試驗還是湖水水樣試驗,隨著二氧化氯投入量的加大,二氧化氯餘量、餘氯、亞氯酸鹽含量、二氧化氯消耗量、COD去除率都逐漸加大。湖水水樣經過使用不同量的二氧化氯消毒後,亞鋁酸鹽含量均低於0.7mg/L,餘氯值高於0.1mg/L,符合《生活飲用水衛生標準》(GB5749-2006)規定的限值要求。

  綜上所述,飲用水消毒時消毒副產物的生成量與二氧化氯的消耗量呈正比,與二氧化氯在消毒時的用量和COD的濃度沒有直接關聯。

  參考文獻:

  [1]張景山,葛明,李峻等.複合二氧化氯消毒飲用水副產物含量分析[J].江蘇預防醫學2014,25(6):80-81.

  [2]張盛軍,張大鈺,董燕等.二氧化氯消毒副產物的生成規律研究[J].中國給水排水2013,29(9):70-71,76.

  [3]張盛軍,張大鈺,穆麗等.二氧化氯消毒副產物的生成規律研究[C].//全國城鎮供水廠、汙水處理廠消毒和提標改造技術研討會論文集.2014:51-56.

  [4]薑新城.飲用水水質分析中亞氯酸鹽汙染的控製對策研究[J].科技視界2013(25):317-317,322.

  [5]嚴漢林,嚴嘯威,李嚴寬等.常用飲用水消毒劑比較及其消毒副產物的分析與控製[J].四川環境2013,32(3):129-135.

  [6]程蕾.二氧化氯消毒技術在農村飲用水消毒中的應用探討[J].中國保健營養(上旬刊)2014,24(7):4365-4366.

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